抓斗式卸船机智能电气控制系统的研究与设计

作     者：张灿灿 

作者单位：西安工程大学 

学位级别：硕士

导师姓名：卢健;张为人

授予年度：2018年

学科分类：08[工学] 082402[工学-轮机工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

主      题：抓斗式卸船机 智能控制 PLC 变频调速 试车 

摘      要：抓斗式卸船机是港口码头散货装卸的主要设备,广泛应用于港口企业散货运输和卸船作业。随着运输船舶的大型化发展,船舶货舱深度和宽度均有所增加,原装卸设备卸船、清仓时间增加,不能满足生产需要。为提高码头装卸效率,本论文提出了将PLC变频控制系统应用在抓斗式卸船机的方案,论文主要的研究内容如下:首先,分析现有抓卸设备的不足并确定其改进和优化方向。其次,从装卸工艺流程、设备结构组成和变频调速原理三方面对抓斗式卸船机进行分析,根据起升、变幅、旋转三大机构工作情况,设计了基于变频调速系统的最优传动方案,确保卸船机良好的低高速性能。最后,给出了基于主控S7-300PLC、传动设备ACS880变频器、监控设备HMI和现场总线PROFIBUS-DP的速度自调节和抓斗自开闭的智能控制系统的设计方案,该方案包括硬件设计和软件设计两方面,在硬件设计中,绘制出电气控制系统的部分主回路及PLC控制系统组态接线图;在软件设计中,详细给出了PLC控制系统的流程图、循迹程序和其他部分子程序的梯形图程序,并给出整机系统的试车方案,检测卸船机作业性能。本套电气控制系统驱动下的卸船机已经在九华发电厂正式投入使用,在使用期间,各个机构的运行符合设计要求,抓卸深度与当今运输船船舱深度相匹配,抓卸效率满足生产需要,大大提高了港口利用率,缓解运输压力,具有很好的市场推广应用价值。